x
Učitavanje

8.4 Udaljenost točke od pravca

Što ću naučiti?
Europska unija - Zajedno do fondova EU
Prethodna jedinica Sljedeća jedinica
Sadržaj jedinice icon sadržaj jedinice

Na početku...

Udaljenost kampa od ceste
Udaljenost ulaza kampa od ceste. Na koji način staviti prilazni put, a da on bude najkraći

Frane planira spojiti kamp s cestom prilaznim putem. Prilazni put planira napraviti na najkraćoj udaljenosti od ulaza do ceste. Što misliš,  gdje bi se trebao nalaziti taj prilazni put?

Udaljenost točke od pravca

Udaljenost točke T x 0 , y 0 od pravca p . . . A x + B y + C = 0  najkraća je udaljenost između te točke i pravca. Ona je jednaka udaljenosti točke T x 0 , y 0  od njezine ortogonalne projekcije P x p , y p na pravcu p .


Kako odrediti udaljenost točke od pravca, možeš vidjeti u danoj animaciji.

Ako je pravac dan u implicitnom obliku, udaljenost točke T x 0 , y 0 od pravca p . . . A x + B y + C = 0 dana je formulom:

d = A x 0 + B y 0 + C A 2 + B 2 .

Primjer 1.

Izračunaj udaljenost točke T 1 , 1 od pravca 2 x + 2 y - 3 = 0 .

Udaljenost točke od pravca
Tehnički crtež koji prikazuje udaljenost točke T(1,1) od pravca 2x+3y-3=0

Uoči da je x 0 = 1 ,   y 0 = 1 i A = 2 , B = 2 i C = - 3 .

U formulu za računanje udaljenosti točke od pravca d = A x 0 + B y 0 + C A 2 + B 2 uvrsti:  x 0 ,   y 0 , A , B i C .

Vrijedi: d = 2 · 1 + 2 · 1 - 3 2 2 + 2 2 = 1 8 = 1 2 2 · 2 2 = 2 4 .

Udaljenost točke T 1 , 1 od pravca 2 x + 2 y - 3 = 0 jest d = 2 4 .


Riješi sljedeće zadatke.

Ako je pravac dan u eksplicitnom obliku, udaljenost točke T x 0 , y 0 od pravca p . . . y = k x + l dana je formulom:  d = k x 0 + l - y 0 1 + k 2 .

Obzirom da se lako prijeđe iz implicitnog u eksplicitni oblik pravca i obrnuto, dovoljno je upamtiti jednu formulu za udaljenost točke od pravca.

Primjer 2.

Izračunaj udaljenost točke T 2 , 5 od pravca zadanog u eksplicitnom obliku p . . . y = 1 2 x + 3 .

Udaljenost točke od pravca
Tehnički crtež koji prikazuje udaljenost točke T(2,5) od pravca 𝑦=(1/2)𝑥+3

U formulu za računanje udaljenosti točke od pravca d = k x 0 + l - y 0 1 + k 2 potrebno je uvrstiti:  x 0 = 2 , y 0 = 5 , k = 1 2 l = 3 .

Vrijedi: d = 1 2 · 2 + 3 - 5 1 + 1 2 2 = - 1 1 + 1 4 = 1 5 4 = 2 5 = 2 5 5 .

Udaljenost točke T 2 , 5 od pravca p . . . y = 1 2 x + 3  iznosi:  d = 2 5 5 .


Riješi sljedeće zadatke.

Udaljenost paralelnih pravaca

Tračnice
Tračnice koje su paralelne.

Kutak za znatiželjne

Željezničku prugu čine kolosjeci. Kolosjek se sastoji od tračnica i pragova, pri čemu pragovi povezuju tračnice. Širina normalnog, najčešće korištenog kolosjeka iznosi 1 435 mm . No, nemaju kolosjeci svih država istu širinu. Primjerice, u nekim dijelovima Indonezije, širina kolosjeka iznosi  750 mm , u Švicarskoj 1 000 mm , a u Japanu 1 067 mm . Što misliš, na koji je način izmjerena širina kolosjeka?

Neka su dana dva paralelna pravca. Za računanje njihove udaljenosti, dovoljno je proizvoljno izabrati jednu točku koja leži na jednom pravcu i izračunati njezinu udaljenost do drugog pravca.

Euklid
Euklid

Zanimljivost

Starogrčki matematičar Euklid oko 300. g. pr. Kr. napisao je zbirku od 13 knjiga koja se naziva Elementi. Ta je zbirka sve do 19. stoljeća bila osnovni udžbenik iz matematike. Za nju se kaže kako je, nakon Biblije, najviše proučavano i prevođeno djelo. U njima su sustavno zapisana sva znanja iz matematike i dokazi matematičkih tvrdnji koje se smatraju temeljima matematike koju danas poznajemo.

Euklid je u Elementima uveo i matematičku tvrdnju: "Ako pravac siječe druga dva pravca tako da je zbroj unutrašnjih kutova s iste strane tog pravca manji od dva prava kuta, onda se ti pravci dovoljno produženi sijeku s one strane pravca gdje je zbroj kutova manji od dva prava kuta."

Ta je tvrdnja tijekom prošlosti izazvala mnoge polemike matematičara. Danas se najčešće iskazuje na sljedeći način: "Kroz svaku točku izvan pravca može se povući točno jedna paralela s pravcem"  i poznata je kao postulat o paralelama ili Playfairov aksiom (prema škotskom matematičaru Playfairu koji ga je iskazao kao alternativu Euklidovom postulatu) .

Izvor

Primjer 3.

Kolika je udaljenost pravaca y = 2 x - 2 i y = 2 x + 8 ?

Budući da su koeficijenti smjera k 1 = 2 i k 2 = 2 jednaki, pravci su paralelni.

Jedna od točaka pravca y = 2 x - 2 jest T 0 , - 2 .

Potrebno je izračunati udaljenost točke T 0 , - 2 od pravca y = 2 x + 8 .

S obzirom na to da je pravac zadan eksplicitnom formulom, pri računanju udaljenosti točke od pravca upotrijebi formulu: d = k x 0 + l - y 0 1 + k 2 .

Vrijedi:

d = 2 · 0 + 8 + 2 1 + 2 2 = 10 5 = 2 5 .


Riješi sljedeće zadatke.

...i na kraju

Udaljenost točke T x 0 , y 0 od pravca p . . . A x + B y + C = 0  najkraća je udaljenost između te točke i pravca. Ona je jednaka udaljenosti točke T x 0 , y 0  od njezine ortogonalne projekcije P x p , y p na pravcu p .

Ako je pravac dan u implicitnom obliku, udaljenost točke T x 0 , y 0 od pravca p . . . A x + B y + C = 0 dana je formulom:  d = A x 0 + B y 0 + C A 2 + B 2 .

Ako je pravac dan u eksplicitnom obliku, udaljenost točke T x 0 , y 0 od pravca p . . . y = k x + l dana je formulom:  d = k x 0 + l - y 0 1 + k 2 .


Procijenite svoje znanje

Povratak na vrh